CN113927121B - 基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置 - Google Patents

基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置 Download PDF

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Abstract

基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置。涉及半导体技术领域，具体涉及光伏模块二极管。包括机械臂和波峰焊机，所述机械臂设置在所述波峰焊机的上方，在所述机械臂的夹持端还设有光伏模块二极管储锡治具，在所述波峰焊机的熔锡池顶面还罩设有送锡罩壳，所述送锡罩壳与所述波峰焊机熔锡池顶面之间密封；所述光伏模块二极管储锡治具包括背板和盖板，所述背板的背面固定连接所述机械臂的夹持端，所述背板的正面设有若干组凹槽。本发明通过波峰进行储锡，可以有效控制储锡厚度，锡料外观，均匀性高度一致，杜绝了散热片变形情况的，极大提高产品良率，降低锡的耗用，同时厚度可以做到精准的调节，对于组建厂的焊接极为方便，高效。

Description

基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及光伏模块二极管。
背景技术
目前，光伏模块二极管产品需要在散热片上进行预储锡，以方便接线盒厂在后续的加工中能够直接将光伏模块二极管焊接在汇流带上。
现有技术中，通常采用储锡机进行送锡，锡丝放置在散热片的上方，然后储锡机的烙铁头自上往下移动，烙铁头先将锡丝熔化成焊锡料，焊锡料粘连在烙铁头的尾端，最后烙铁头的尾端接触散热片，将焊锡料度到散热片的表面上。这种送锡方式具有以下缺点：1、送锡工作效率低下；2、焊锡料在散热片上的外观、厚度都表现的不够均匀，导致接线盒厂在生产过程中增大焊接难度，延长焊接工时，造成虚焊等焊接异常缺陷；3、由于不均匀的焊锡料还会导致散热片受热不均，导致散热片发生热变形，影响光伏模块二极管的质量。
同时，波峰焊机是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
因此，如何利用波峰焊机的焊接特性来优化光伏模块二极管的储锡效果，就成为了本专利需要解决的问题。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种能够高效、均匀的为光伏模块二极管送锡，保证光伏模块二极管送锡储锡质量，避免产生后续不良生产的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置
本发明的技术方案是：基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，包括机械臂和波峰焊机，所述机械臂设置在所述波峰焊机的上方，
在所述机械臂的夹持端还设有光伏模块二极管储锡治具，在所述波峰焊机的熔锡池顶面还罩设有送锡罩壳，所述送锡罩壳与所述波峰焊机熔锡池顶面之间密封；
所述光伏模块二极管储锡治具包括背板和盖板，所述背板的背面固定连接所述机械臂的夹持端，所述背板的正面设有若干组凹槽，所述凹槽用于容置光伏模块二极管；
所述盖板上开设有若干组长槽孔，所述长槽孔与所述凹槽同向，且所述长槽孔对应所述光伏模块二极管两端的散热片；
在所述送锡罩壳上还设有若干个导锡头，
所述导锡头为竖直的中空管，所述导锡头的下段伸入所述波峰焊机的锡料液中，所述导锡头的上段朝上伸出所述送锡罩壳，且每个所述长槽孔对应至少一个所述导锡头。
所述凹槽的横截面形状与所述光伏模块二极管的侧面轮廓适配，使得所述光伏模块二极管的散热片储锡面朝上；
所述凹槽的一端与所述背板的边缘重合，且在所述凹槽的边缘重合端设有进料导向区。
所述盖板在所述长槽孔的任一端面开设有定位槽或定位孔。
所述背板和所述盖板通过榫卯结构活动连接。
相邻的两个所述导锡头的下段固定连接在一个柱体的上端，所述柱体的底面开设有一个盲孔，所述柱体没入所述波峰焊机的锡料液中；
所述导锡头的内孔与所述柱体的盲孔贯通。
两个相邻的所述导锡头之间的距离与所述光伏模块二极管两端的散热片距离适配。
所述导锡头的内孔横截面大小与所述光伏模块二极管两端的散热片的面积适配。
所述导锡头伸出所述送锡罩壳的部分外侧设有加热设备。
本发明利用光伏模块二极管储锡治具将若干个光伏模块二极管沿着背板上的凹槽平铺放置，且能够将散热片需要储锡的这一面从盖板的长槽孔中露出；再利用机械臂抓取背板的背面，将整个光伏模块二极管储锡治具平移到波峰焊机的熔锡池顶面，使得散热片的储锡面朝向熔锡池，并对准熔锡池上方的送锡罩壳上的导锡头；由于送锡罩壳与熔锡池顶面是密封的，控制熔锡池液面上升，上升的熔锡池液面挤入导锡头，并从导锡头的顶端溢出，保持高度稳定，浸润性较好的波峰状态；再通过控制机械臂，让锡料与散热片接触，设定接触时间，等接触完毕后，下降熔锡池液面，这时候少量的锡料由于湿润力的作用，沾附在散热片上，且由于表面张力的原因，出现以引线为中心收缩的状态，此时锡料与散热片之间的湿润力大于导锡头顶端锡料的内聚力，因此会形成饱满，圆整的焊点。
本发明相较于传统的烙铁头点焊送锡这种从上往下的加工方式，通过对波峰焊机进行改造，并配合使用机械臂与光伏模块二极管储锡治具，使得储锡作业改为从下往上的方式。通过波峰进行储锡，可以有效控制储锡厚度 ，锡料外观，均匀性高度一致，杜绝了散热片变形情况的，极大提高产品良率，降低锡的耗用，同时厚度可以做到精准的调节，对于组建厂的焊接极为方便，高效。
附图说明
图1是本发明的工作示意图一，
图2是本发明的工作示意图二，
图3是本发明中送锡罩壳的结构示意图，
图4是本发明中光伏模块二极管储锡治具的立体示意图，
图5是本发明中光伏模块二极管储锡治具的结构示意图，
图6是图5的右视图，
图7是本发明中背板的立体示意图，
图8是本发明中背板的结构示意图，
图9是图8的右视图，
图10是本发明中盖板的立体示意图，
图11是本发明中盖板的结构示意图，
图12是图11的右视图，
图13是本发明中导锡头的立体示意图，
图14是本发明中导锡头的结构示意图，
图15是图14的仰视图，
图16是图15中A-A的剖视图，
图17是本发明中光伏模块二极管的结构示意图，
图18是本发明的储锡效果示意图。
图中1是机械臂，2是背板，21是凹槽，22是进料导向区，3是盖板，31是长槽孔，32是定位槽，4是送锡罩壳， 51是中空管，511是内孔，52是柱体，521是盲孔，6是波峰焊机，7是光伏模块二极管，71是散热片；
图1和图2中双点划曲线表示液态锡，图18中半圆形实心黑点表示固态锡。
具体实施方式
以下结合附图1-18进一步说明本发明，本发明包括机械臂1和波峰焊机6，机械臂1设置在波峰焊机6的上方，
在机械臂1的夹持端还设有光伏模块二极管储锡治具，在波峰焊机6的熔锡池顶面还罩设有送锡罩壳4，送锡罩壳4与波峰焊机6熔锡池顶面之间密封，以便于熔融状态的锡液向上挤入导锡头；
光伏模块二极管储锡治具包括背板2和盖板3，背板2的背面固定连接机械臂1的夹持端，背板2的正面设有若干组凹槽21，凹槽21用于容置光伏模块二极管7；
盖板3上开设有若干组长槽孔31，长槽孔31与凹槽21同向，且长槽孔31对应光伏模块二极管7两端的散热片71；
在送锡罩壳4上还设有若干个导锡头，
导锡头为竖直的中空管51，导锡头的下段伸入波峰焊机6的锡料液中，导锡头的上段朝上伸出送锡罩壳4，且每个长槽孔31对应至少一个导锡头。
本发明利用光伏模块二极管储锡治具将若干个光伏模块二极管7沿着背板2上的凹槽21平铺放置，且能够将散热片71需要储锡的这一面从盖板3的长槽孔31中露出；再利用机械臂1抓取背板2的背面，将整个光伏模块二极管储锡治具平移到波峰焊机6的熔锡池顶面，使得散热片71的储锡面朝向熔锡池，并对准熔锡池上方的送锡罩壳4上的导锡头；由于送锡罩壳4与熔锡池顶面是密封的，控制熔锡池液面上升，上升的熔锡池液面挤入导锡头，并从导锡头的顶端溢出，保持高度稳定，浸润性较好的波峰状态；再通过控制机械臂1，让锡料与散热片71接触，设定接触时间，等接触完毕后，下降熔锡池液面，这时候少量的锡料由于湿润力的作用，沾附在散热片71上，且由于表面张力的原因，出现以引线为中心收缩的状态，此时锡料与散热片之间的湿润力大于导锡头顶端锡料的内聚力，因此会形成饱满，圆整的焊点。
本发明相较于传统的烙铁头点焊送锡这种从上往下的加工方式，通过对波峰焊机6进行改造，并配合使用机械臂1与光伏模块二极管储锡治具，使得储锡作业改为从下往上的方式。通过波峰进行储锡，可以有效控制储锡厚度 ，锡料外观，均匀性高度一致，杜绝了散热片变形情况的，极大提高产品良率，降低锡的耗用，同时厚度可以做到精准的调节，对于组建厂的焊接极为方便，高效。
除此以外，如图1和图2所示，可以根据光伏模块二极管储锡治具装有的光伏模块二极管的数量、排列方式或者储锡区域等不同因素，调整光伏模块二极管储锡治具的送入角度。
凹槽21的横截面形状与光伏模块二极管7的侧面轮廓适配，使得光伏模块二极管7的散热片71储锡面朝上，且能够避免光伏模块二极管7在装入背板2时发生错装引起质量事故；
凹槽21的一端与背板2的边缘重合，且在凹槽21的边缘重合端设有进料导向区22，能够满足大规模、自动化的生产需求。
盖板3在长槽孔31的任一端面开设有定位槽32或定位孔，也是为了能够满足大规模、自动化的生产需求，防止出错。
背板2和盖板3通过榫卯结构活动连接，促使整体装配过程快速、便捷。
相邻的两个导锡头的下段固定连接在一个柱体52的上端，柱体52的底面开设有一个盲孔521，柱体52没入波峰焊机6的锡料液中；
导锡头的内孔511与柱体52的盲孔521贯通，这样一个导锡头能够对应一个光伏模块二极管7，定位更精准。。
两个相邻的导锡头之间的距离与光伏模块二极管7两端的散热片71距离适配，满足导锡头和光伏模块二极管7的定位需求。
导锡头的内孔511横截面大小与光伏模块二极管7两端的散热片71的面积适配，能够保证散热片71的锡料大小合适，进一步提高后续生产的可靠性。
导锡头伸出送锡罩壳4的部分外侧设有加热设备，加热设备是现有技术中常用的技术设备，可以是电加热带、热风枪或中频加热器等设备中的一种或多种，可以根据具体使用工况选择；加热设备可以避免熔融状态的锡液在挤压出送锡罩壳4后温度降低，导致凝固，进而堵塞导锡头。
对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：
（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；
以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，包括机械臂和波峰焊机，所述机械臂设置在所述波峰焊机的上方，
在所述机械臂的夹持端还设有光伏模块二极管储锡治具，在所述波峰焊机的熔锡池顶面还罩设有送锡罩壳，所述送锡罩壳与所述波峰焊机熔锡池顶面之间密封；
所述光伏模块二极管储锡治具包括背板和盖板，所述背板的背面固定连接所述机械臂的夹持端，所述背板的正面设有若干组凹槽，所述凹槽用于容置光伏模块二极管；
所述盖板上开设有若干组长槽孔，所述长槽孔与所述凹槽同向，且所述长槽孔对应所述光伏模块二极管两端的散热片；其特征在于，
在所述送锡罩壳上还设有若干个导锡头，
所述导锡头为竖直的中空管，所述导锡头的下段伸入所述波峰焊机的锡料液中，所述导锡头的上段朝上伸出所述送锡罩壳，且每个所述长槽孔对应至少一个所述导锡头；
相邻的两个所述导锡头的下段固定连接在一个柱体的上端，所述柱体的底面开设有一个盲孔，所述柱体没入所述波峰焊机的锡料液中；所述导锡头的内孔与所述柱体的盲孔贯通；
所述光伏模块二极管储锡治具将若干个光伏模块二极管沿着背板上的凹槽平铺放置，且能够将散热片需要储锡的这一面从盖板的长槽孔中露出；再利用机械臂抓取背板的背面，将整个光伏模块二极管储锡治具平移到波峰焊机的熔锡池顶面，使得散热片的储锡面朝向熔锡池，并对准熔锡池上方的送锡罩壳上的导锡头；由于送锡罩壳与熔锡池顶面是密封的，控制熔锡池液面上升，上升的熔锡池液面挤入导锡头，并从导锡头的顶端溢出，保持高度稳定，浸润性较好的波峰状态；再通过控制机械臂，让锡料与散热片接触，设定接触时间，等接触完毕后，下降熔锡池液面。
2.根据权利要求1所述的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，其特征在于，所述凹槽的横截面形状与所述光伏模块二极管的侧面轮廓适配，使得所述光伏模块二极管的散热片储锡面朝上；
所述凹槽的一端与所述背板的边缘重合，且在所述凹槽的边缘重合端设有进料导向区。
3.根据权利要求1所述的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，其特征在于，所述盖板在所述长槽孔的任一端面开设有定位槽或定位孔。
4.根据权利要求1所述的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，其特征在于，所述背板和所述盖板通过榫卯结构活动连接。
5.根据权利要求1所述的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，其特征在于，两个相邻的所述导锡头之间的距离与所述光伏模块二极管两端的散热片距离适配。
6.根据权利要求1所述的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，其特征在于，所述导锡头的内孔横截面大小与所述光伏模块二极管两端的散热片的面积适配。
7.根据权利要求1所述的基于波峰焊机的光伏模块二极管预储锡装置，其特征在于，所述导锡头伸出所述送锡罩壳的部分外侧设有加热设备。
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